Utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de astrónomos ha observado una galaxia espiral gigante denominada ADF22.A1. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 29 de octubre en el servidor de preimpresión arXiv, proporcionan más información sobre su estructura interna.
Con un desplazamiento al rojo de 3,09, ADF22.A1 es una galaxia espiral barrada gigante que reside en un protocúmulo conocido como SSA22. Observaciones anteriores han descubierto que es una galaxia polvorienta de formación estelar (DSFG) que alberga un núcleo galáctico activo (AGN) intrínsecamente brillante pero muy oscurecido.
Los astrónomos perciben a ADF22.A1 como un laboratorio único para explorar cómo las galaxias más masivas y los agujeros negros supermasivos (SMBH) acumulan su masa y finalmente evolucionan hacia las galaxias elípticas más masivas. Sin embargo, todavía se sabe muy poco sobre la estructura y las propiedades de esta galaxia debido a la fuerte extinción de polvo que afecta a su apariencia ultravioleta en el marco de reposo.
Por eso, un grupo de astrónomos dirigido por Hideki Umehata de la Universidad de Nagoya en Japón ha empleado el JWST y ALMA para investigar ADF22.A1, ya que estos dos instrumentos tienen la capacidad de explorar la estructura y la cinemática de esta galaxia.
«Con la llegada del JWST y ALMA, ahora podemos resolver su estructura y cinemática [de ADF22.A1], lo que proporciona información sin precedentes sobre los procesos físicos que dan forma a la evolución de las galaxias masivas», explicaron los investigadores.
Las observaciones realizadas por el equipo de Umehata revelaron una estructura estelar en forma de espiral de ADF22.A1 que traza emisiones ópticas a infrarrojas cercanas en el marco de reposo. Se descubrió que la galaxia tiene un radio efectivo de aproximadamente 22.800 años luz, comparable al de las galaxias locales, lo que sugiere un crecimiento acelerado del tamaño en el núcleo del protocúmulo.
Además, las observaciones detectaron un núcleo de polvo compacto y brillante en el centro de ADF22.A1, lo que indica una fase de crecimiento activo de un protobulbo. Se descubrió que el continuo de polvo no solo está concentrado en el núcleo, como se ve en algunos DSFG conocidos, sino que está distribuido por todo el disco.
Esto, según los astrónomos, sugiere que también se está produciendo una formación estelar activa en el disco, acompañada de una importante producción de polvo.
Al analizar las líneas de emisión de carbono ionizado, los investigadores derivaron la velocidad de rotación de ADF22.A1, que se calculó en unos 530 km/s. También descubrieron que la galaxia tiene un momento angular estelar específico relativamente alto.
Resumiendo los resultados, los autores del artículo concluyen que ADF22.A1 es una galaxia espiral gigante con una rotación inusualmente rápida y que algún mecanismo debe haber hecho girar rápidamente el disco de esta galaxia en tan solo dos mil millones de años después del Big Bang.
«La acreción fría, combinada con fusiones, es la explicación más plausible», escribieron los científicos.
Con información de arXiv
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